Comment réaliser un diviseur de tension ?

En électronique ou en électricité, on peut souhaiter diviser une grandeur  électrique envie d’obtenir une autre adaptée à une charge donnée. Cela est réalisé à 90% par des diviseurs résistifs ou diviseurs avec des résistances. On peut réaliser par exemple des diviseurs de tension et diviseurs de courant. Et dans cet article je vais te montré : Comment réaliser un diviseur ?

Dans cet article je vais donc te faire tous les détails pour obtenir différentes valeurs de tensions ou de courant divisées à partir d’une source quelconque moyennant les résistances électriques.

1. Ce qu’il faut connaitre !

Pour y arriver, il faudra absolument connaitre la méthode ou les lois d’analyses des circuits électriques : la loi d’Ohm, la loi de maille (pour la tension) et la loi de nœud (pour le courant).

Hey Marex ! Qu’est ce que je peux connaitre en bref ?

En bref, retenez ceci :

• La loi d’Ohm : elle s’applique aux résistances ou aux composants fonctionnant comme des résistances. Georges Ohm est un  physicien Allemand qui a fait l’étude sur l’électricité et il en a tiré certaines conclusions, dont sa fameuse loi d’Ohm.

La loi d’ohm nous apprend que : la tension aux bornes d’une résistance est le produit de sa résistance ohmique R et du courant I qui la traverse.

Si R est la valeur ohmique d’une résistance, I le courant qui la traverse, on écrira la tension aux bornes de R comme suit :  U = R.I

Avec :

1. U la tension aux bornes de la résistance en Volt (V)
2. R la valeur ohmique de la résistance en Ohm (Ω)                   
3. I le courant qui traverse la résistance en Ampère (A)

• La loi de maille : elle sert à analyser les tensions dans des circuits électriques. On dit que la tension d’alimentation est égale à la somme des tensions (s’il s’agit d’un circuit série) ou la tension d’alimentation est égale à la tension de la charge s’il est monté en parallèle avec qu’elle.
• La loi de Nœud : elle s’applique aux courants. Dans un nœud la somme des courants entrants est égale à celle des courants sortants. S’il y a un courant I de 1,5A qui a un sens entrant, deux autres courants I1 et I2 qui ont un sens sortant, on dira que

I = I1 + I2 ; et donc si on demande de calculer par exemple I2 lorsque le courant I1 vaut 0,5A on dira : 1,5A = I1 + 0,5A I1 = 1,5A – 0,5A = 1A  c’est la loi de nœud qui nous l’apprend (génial non ?).

2. Le diviseur de tension

C’est le montage qui va nous permettre d’obtenir une tension inférieure à la tension d’alimentation ou à une autre dont on dispose déjà. On parlera de diviseur de tension dans le cas où cette valeur répond à une division quelconque (par 2, par 3, …).

Le montage ci-haut comprend  :

• deux résistances (R1 et R2)
• Une alimentation continue E de +5V ( une pile par exemple)

Notons par I le courant qui parcourt R2 et R1, comme les deux résistances sont en série la loi de nœud nous dit que le courant restera le même.

• La tension aux bornes de R1 (tension de sortie du montage) égalé à U , et la loi d’ohm nous apprend que cette valeur est le produit du courant qui traverse R et sa résistance ohmique.

On écrit donc que U1 = R1.I

R1 parce c’est la première résistance selon notre nomenclature.

Et la tension aux bornes de R2 vaut donc U2 = R2.I

La loi de maille nous donne ceci :

E = R2.I + R1.I , on factorise I et on écrit : E = (R1 + R2).I  c’est l’expression du courant qui traverse nos deux résistances R1 et R2 .

Comme on a l’expression du courant faisant intervenir la tension d’alimentation E, on peut la remplacer dans l’expression de la tension de sortie

U1 = R1.I

C’est l’expression de la tension de sortie.

Pour notre cas, on peut déjà calculer cette valeur de la tension de sortie U car R1 = 10K ( 10 000Ω), R2=22K (22 000Ω), et E=5V ;

La tension de sortie vaut donc 1,5V ; si tu ne connais pas trop des mathématiques, convertissez toujours aux unités fondamentales comme dans l’exemple R1 = 10K (10 000Ω), R2=22K (22 000Ω).

Un matheux (celui qui aime la mathématique, comme moi bien sûr)  peut tout simplement écrire :

3. Pourquoi le terme ‘diviseur de tension’  ?

La question persiste, j’y réponds maintenant comme on vous des bonnes bases. Dans nos développements, retenez la formule suivante car elle est très importante :

On appelle diviseur de tension, un circuit qui divise une tension d’alimentation par un entier k.

Cet entier k vaut tout simplement le rapport :

il faut bien observer la formule et la place des chacune des résistances dans le montage :

• Si la valeur de la résistance R1=R2=R, l’entier k vaut :

En bref si :

•  k = 2 , on dira que le montage divise par 2 .
• K = 3 , on dira que le montage divise par 3
• K = 4 , on dira que le montage divise par 4

Vous avez donc toutes les techniques entre les mains pour réaliser un diviseur de tension avec n’importe quelle valeur de k, n’hésitez pas donc Si la tension d’alimentation vaut 12V, la tension de sortie sera 12 :2= 6V ; 10V celle de sortie sera 5V ainsi de suite.

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